JP3341985B2 - 保温性透湿防水布帛 - Google Patents
保温性透湿防水布帛Info
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Description
庫などで作業するニユホーム、外衣等の各種衣料用とし
て用いられる保温性透湿防水布帛に関するものである。
帛は一般的にポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリテ
トラフルオロエチレン樹脂、シリコーン樹脂などをコー
ティングやラミネートしたものがよく知られている。こ
れらは、雨衣、冷凍庫、冷蔵庫で作業するユニホーム、
外衣に使用されている。その中でも、防寒衣料は保温性
を特に必要とする。従来は保温性を必要とする場合、透
湿防水性布帛と中綿、不織布と組合わることによって空
気層を設ける方法や起毛などの厚い裏生地とを組合わせ
て製品を作る方法が一般的である。しかし、これらの方
法では製品が厚く、重い物になるため機能性を必要とす
る雨衣、冷凍、冷蔵庫で作業するユニホームでは不評で
ある。繊維自体が畜熱保温する試みは特開昭62−18
7782号や特表平1−503632号などで物質の相
変化時の熱変化を利用した方法が開示されている。これ
らの方法は、工程が複雑で洗濯による性能の耐久性や風
合変化が危惧される。また、防風性は期待できない。透
湿防水性布帛は着用時の快適性に重点が置かれ、透湿性
の向上や結露防止の改善が試みられている。これらの例
として、特開平5−51875号、特開平6−1230
02号、特開昭60−52675号、特公昭61−42
030号などがある。これらは膜材の中に高吸水性物質
を添加することによって透湿性、結露性を改善するもの
である。また、特開平7−9631号や特開昭63−1
45481号のように膜自体が親水性で透湿性、結露性
を改善する方法もある。しかし、これらの方法だけでは
保温性に限度があり上記のように中綿や裏地と組み合わ
せることによって保温性が得られる。
高吸放湿性の微粒子が吸水することによって発熱するこ
とに注目し、コーティング膜やラミネート膜の中に高吸
放湿性有機微粒子を添加することによって中綿や裏地を
使用しなくても快適な保温性のある透湿防水性布帛を開
発するに至ったのである。
するための次の構成より成るものである。すなわち、本
発明は、繊維布帛の少なくとも片面に透湿防水性がある
樹脂層を有し、該樹脂層中に水分率(20℃、65%R
H)が30%以上の高吸放湿性有機微粒子を1〜60重
量%を含む布帛であり、該布帛が下記の吸湿度差(△
A)を満足し、保温性が0.8℃以上であることを特徴
とする保温性透湿防水布帛。 △A=A(95)−A(20)≧3(%) A(95):相対湿度95%(20℃)下で24時間放
置後の試料の吸湿率(%) A(20):相対湿度20%(20℃)下で24時間放
置後の試料の吸湿率(%)
0.8%/分以上である請求項1に記載の保温性透湿防
水布帛。高吸放湿性有機微粒子がアクリロニトリルを8
5%以上含むアクリル樹脂にヒドラジン処理により架橋
構造を導入し、窒素含有量の増加が1.0〜15.0重
量%であり、加水分解により残存しているニトリル基量
の1.0mmol/g以上を塩系カルボキシル基に化学
変換せしめた高吸放湿性有機微粒子を含むことを特徴と
する請求項1〜2いづれかに記載の保温性透湿防水布
帛。透湿防水性がある樹脂層が30g/m2 ・hr以上
の透湿性を有することを特徴とする請求項1〜請求項3
のいづれかに記載の保温性透湿防水性布帛。前記樹脂層
の上に、高吸放湿性有機微粒子を含まず、透湿度が10
〜70g/m2 ・hrで厚み5〜50μmの樹脂層を有
することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の
保温性透湿防水布帛。
て詳細に説明する。本発明に用いる繊維布帛としては、
ポリアミド系合成繊維、ポリエステル系合成繊維、ポリ
アクリロニトリル系合成繊維、レーヨン、アセテートな
どの半合成繊維、木綿、ウールなどの天然繊維からな
る、織物、編物、不織布などが含まれる。
しても良い。これは、高吸放湿性有機微粒子を含むコー
ティング剤やラミネート剤を塗布する時に、塗布溶液が
布帛に浸透する程度を調整するために行われる。撥水剤
はフッ素系、ポリシロキサン系、パラフィン系等の撥水
剤が使用できる。シリコーン系撥水剤は膜の剥離を招く
ため不向きである。
は、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等を言うが、
透湿性のある樹脂であればこれに限らない。この樹脂層
の厚みは5〜200μmが好ましい。本目的の保温性の
効果を出すためには高吸放湿性有機微粒子が吸湿する必
要があり、RH95%での吸湿率(A(95))とRH
20%での吸湿率(A(20))との差が3%以上であ
る必要があり、5%以上が好ましい。3%未満では吸湿
が不十分であり本発明の効果が得られない。さらに透湿
度がJIS L 1099 A−1法(塩化カルシウム
法)で30g/m 2 ・hr以上が望ましい。より望まし
くは70〜150g/m2 ・hrである。300g/m
2 ・hrを超えると急激に発熱が起こり、発熱の持続時
間が短くなるが、短時間の発熱でよい場合に使用するこ
とができる。
湿度が30g/m2 ・hr未満のものでも使用可能であ
る。さらに、発熱の持続時間を長くする方法として、前
記の樹脂層の上に高吸放湿性有機微粒子を含まず、透湿
度が前記の樹脂層以下のものを積層する方法があり、こ
の場合、透湿度は10〜70g/m2 ・hrが好まし
い。この樹脂層の厚みは5〜50μmが好ましい。
ウレタン樹脂、アクリル系樹脂等がある。これらの樹脂
は単独使用でも良く、配合して使用することも可能であ
る。配合する場合は、透湿度を30g/m2 ・hr以上
にするためには40%以上のポリウレタン樹脂、アクリ
ル系樹脂を含んでいることが望ましい。更に透湿性を高
めるには60%以上が望ましい。
は吸湿性が高く、かつ放湿性を有する有機微粒子であれ
ば使用可能であるが、20℃、相対湿度(RH)65%
での水分率が30%以上の高吸湿性であり、初期吸湿速
度が0.8%/分以上の吸湿速度であることが好まし
い。さらに好ましくは水分率が40%以上、初期吸湿速
度は1.0%/分以上である。なお、初期吸湿速度と
は、70℃×12時間の真空乾燥後、20℃×65%R
Hのデシケーター中に10分間放置した時の水分率を求
め、1分間当たりの水分率の増加率によって求められる
ものである。
ては、ニトリルを塩型カルボキシル基に置換させたもの
があり、アクリロニトリルを85%以上含むアクリル系
樹脂にヒドラジン処理により架橋構造を導入し、窒素含
有量の増加が1.0〜15.0重量%とし、加水分解に
より残存しているニトリル基量の1.0mmol/g以
上を塩型カルボキシル基に化学変換せしめた高吸放湿性
有機微粒子が挙げられる。
はなく、利用される膜厚によって適宜選択することがで
きる。吸湿速度を速くするには平均粒度が30μm以下
が望ましい。更に膜への強度、外観への影響の点から1
0μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましい。
関係がある重要な要素である。保温性の効果をだすため
には、全樹脂層中1重量%以上であり、好ましくは、1
0〜45重量%、より好ましくは20〜40重量%であ
る。1重量%未満では保温効果に乏しく、60重量%超
えると膜の強度低下が著しく、外観も不良となる。
層であり、布帛の両面あるいは中間層に使用してもよ
い。透湿防水性の樹脂層を布帛に積層する方法として
は、コーティング、ラミネートのどちらの方法でも良
い。また、コーティングの方法はいわゆる乾式、湿式の
どちらでも良い。
が、実施例における布帛の性能の測定、評価は次の方法
で行った。 吸湿(水分)率(%) 供試料約100gを105℃で5時間熱風乾燥後の重量
W0 を求める。該試料約100gを相対湿度(RH)2
0%(20℃)のデシケータ中に24時間放置した時の
重量W1 及びRH95%(20℃)のデシケータ中に2
4時間放置した時の重量W2 を求めて、以下の計算式に
よりA(20)及びA(95)で算出する。 A(20)=(W1 −W0 )/W0 (%) A(95)=(W2 −W0 )/W0 (%) 耐水圧 JIS L 1092(高水圧法) 単位:kg
/cm2 透湿度 JIS L 1099(A−1法) 単位:g/
m2 ・hr 保温性 20℃×90%RHのデシケータの中に、絶
乾状態にした布帛を4枚重ねておき、布帛の2枚目に熱
伝対温度計を設置して30分までの温度の上昇を観察し
た。単位:℃ 膜強度 20μmのフイルムを作り、JIS L 10
96 破裂強さA法(ミューレン形法)で膜強度を測定
した。単位:kg
上がりの密度が経糸175本/インチ、緯糸が112本
/インチになるように設計し、ジッガー染色機で酸性染
料で染色した。その後、フッ素系撥水剤のアサヒガード
710(旭硝子社製)1%owfをパッド−ドライ法で
付与した後、160℃×1分間の熱処理を行った。次い
で、170℃で圧力30kg/cm2 の条件でカレンダ
ー処理を行い、コーティング用基布とした。該基布と下
記の高吸放湿性有機微粒子と薬剤を使用し、表1〜3の
処方でコーティング布を得た。なお、薬剤の配合割合を
示す部の表記は重量部である。
p−スチレンスルホン酸ソーダ16部及び水118部を
オートクレーブに仕込み、重合開始剤としてジ−ter −
ブチルパーオキサイドを単量体全量に対して0.5%添
加した後、密閉し、次いで撹拌下において150℃の温
度にて20分間重合せしため後、反応終了後、撹拌を継
続しながら約90℃まで冷却し、平均粒子径2μm(光
散乱光度計で測定)の原料微粒子の水分散体を得た。こ
の水分散体に浴中濃度が35%になるようにヒドラジン
を加え、102℃で2.5時間架橋処理を行い、続いて
浴中濃度が10%となるようにNaOHを加え、102
℃で5時間の加水分解処理を行った後、流水中で透析、
脱塩、乾燥後、高吸放湿性の微粒子を得た。該有機微粒
子の窒素増加量は3.3%、塩型カルボキシル基4.3
m mol/g、65%RHでの水分率は45%、平均
粒子径は2μmであった(高吸放湿性有機微粒子P)。
該有機微粒子(P)を70℃で12時間真空乾燥後、6
5%RH(20℃)のデシケーターに10分間放置後の
水分率は10%であり、24時間後は45%であった。
90%RH(20℃)のデシケーター24時間後の水分
率は86%であり、該有機微粒子を40%RH(20
℃)のデシケーターに1時間放置した後の水分率は28
%であり、吸放湿性が確認された。
クリル酸メチル/メタクリル散/p−スチレンスルホン
酸ソーダ=64/27/7/2(重量比)で窒素増加量
3.6%、塩型カルボキシル基4.7m mol/g、
平均粒子径15μmの有機微粒子(Q)を得た。該有機
微粒子(Q)の65%RHでの水分率は46%、90%
RHでの水分率は80%、40%RHで1時間放置後の
水分率は33%、初期吸湿速度は0.8%/分であっ
た。
83%、40%RHで1時間放置後30%、初期吸湿速
度0.9%/分、平均粒子径5μm。
製 ポリウレタン樹脂) レザミンX−100 (大日精化工業社製 ポリウレ
タン樹脂の架橋剤) パラクロンAM−200(根上工業社製 アクリル樹
脂) パンロンLN (根上工業社製 アクリル樹脂
の架橋剤) パラクロンPE−30 (根上工業社製 シリコーン樹
脂) キャタリストC46 (根上工業社製 シリコーン樹
脂用触媒)
型粘度計 ロータ No.5、回転数20ppm)になるよ
うに各種の溶剤濃度で調整し、コーティングはクリアラ
ンス50ミクロンの金属板を用いて行った。コーティン
グ後、130℃で1分間のキュアリング処理をした。得
られたコーティング布帛の評価結果を表4及び5に示し
た。
は実施例2と同様にしてコーティング布帛を得て、評価
したところ、耐水圧0.8kg/cm2 、透湿度は18
0g/m2 ・hr、保温性1.5℃、膜強度0.3k
g、吸湿度差10.1%であった。
代える以外は同じように配合し、コーティング剤溶液の
粘度が13000cps(B型粘度計、ロータNo.5、
回転数20ppm)になるように、調整した。コーティ
ングはクリアランス80μmの金属板を用いた。コーテ
ィング後、130℃で1分間のキュアリング処理をし
た。評価結果を表6に示した。
板を用いる以外は、実施例6〜9と同様にしてコーティ
ング布を製造し、評価した。結果を表7に示した。
7が100部、MEK20部及びレザミン2部のコーテ
ィング液を塗布した。このコーティング布の評価結果を
表8に示した。
0部、トルエン20部及びパンロンLN2部のコーティ
ング液を塗布した。このコーティング布の評価結果を表
8に示した。
のあるコーティング膜やラミネート膜を有する布帛は、
該高吸湿性有機微粒子が吸湿することによって発熱する
ため、この発熱作用を利用して保温効果を高めることが
できる。
Claims (5)
- 【請求項1】 繊維布帛の少なくとも片面に透湿防水性
がある樹脂層を有し、該樹脂層中に水分率(20℃、6
5%RH)が30%以上の高吸放湿性有機微粒子を1〜6
0重量%を含む布帛であり、該布帛が下記の吸湿度差
(△A)を満足し、保温性が0.8℃以上であることを
特徴とする保温性透湿防水布帛。 △A=A(95)−A(20)≧3(%) A(95):相対湿度95%(20℃)下で24時間放
置後の試料の吸湿率(%) A(20):相対湿度20%(20℃)下で24時間放
置後の試料の吸湿率(%) - 【請求項2】 高吸放湿性有機微粒子の初期吸湿速度が
0.8%/分以上である請求項1に記載の保温性透湿防
水布帛。 - 【請求項3】 高吸放湿性有機微粒子がアクリロニトリ
ルを85%以上含むアクリル樹脂にヒドラジン処理によ
り架橋構造を導入し、窒素含有量の増加が1.0〜1
5.0重量%であり、加水分解により残存しているニト
リル基量の1.0mmol/g以上を塩系カルボキシル
基に化学変換せしめたものであることを特徴とする請求
項1〜請求項2のいづれかに記載の保温性透湿防水布
帛。 - 【請求項4】 透湿防水性がある樹脂層が30g/m2
・hr以上の透湿度を有することを特徴とする請求項1
〜請求項3いづれかに記載の保温性透湿防水布帛。 - 【請求項5】 前記樹脂層の上に、高吸放湿性有機微粒
子を含有せず、透湿度が10〜70g/m2 ・hrで厚
みが5〜50μmの樹脂層を有することを特徴とする請
求項1〜請求項4のいずれかに記載の保温性透湿防水布
帛。
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Country Status (1)
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-
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- 1998-04-14 JP JP10285198A patent/JP3341985B2/ja not_active Expired - Lifetime
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